Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Физико-географическая характеристика Ленинградской области 8
1.1 Особенности геологического строения, рельефа, климата и почв 8
1.2 Растительность и флора 12
1.3 Гидрографическая сеть 15
Глава 2. Материалы и методы исследования 20
2.1 Объекты исследования 20
2.2 Полевые работы 21
2.3 Обработка полученных данных 24
Глава 3 Гидрохимическая характеристика исследованных малых рек ленинградской области и Санкт-Петербурга 33
3.1 Общая гидрохимическая характеристика малых рек 34
3.2 Антропогенные изменения некоторых гидрохимических параметров малых водотоков 37
3.3 Сравнительный анализ гидрохимических характеристик малых рек 39
3.4 Гидрохимическая характеристика р. Охта 42
Глава 4 Растительный покров исследованных малыхрек ленинградской области и Санкт-Петербурга 49
4.1 Флора и растительность исследованных рек 50
4.1.1 Флора 50
4.1.2 Растительность 55
4.2 Сравнительный анализ исследованных рек по видовому богатству и обилию флоры 60
4.2.1 Компонентный состав 60
4.2.2 Видовое разнообразие 64
4.2.3 Обилие 68
4.2.4 Сопоставление исследованных рек по структурным параметрам сообществ макрофитов 72
4.3 Растительный покров рек Охта и Оредеж 76
4.3.1 Видовое богатство 77
4.3.2 Проективное покрытие 79
4.3.3 Видовое разнообразие 80
4.3.4 Сходство флор различных участков рек 81
Глава 5. Использование структурных характеристж сообщества макрофитов при оценке экологического состояния малых рек ленинградской области и Санкт-петербурга 90
5.1 Оценка загрязненности природных вод по гидробиологическим показателям 91
5.2 Место макрофитов в оценке загрязненности природных вод 95
5.3 Оценка загрязненности вод малых рек с помощью структурных характеристик сообществ макрофитов 100
5.4 Оценка экологического состояния малых рек с использованием характеристик сообществ макрофитов 108
Заключение 112
Основные выводы 114
Литература 116
Приложение 138
- Особенности геологического строения, рельефа, климата и почв
- Объекты исследования
- Общая гидрохимическая характеристика малых рек
- Флора и растительность исследованных рек
Введение к работе
Северо-запад России, в том числе и Ленинградская область, характеризуется хорошо развитой речной сетью. Малые водотоки составляют 95 % от общего числа рек района, а их длина - 70 % от общей длины всех рек.
Макрофиты - один из важнейших компонентов водных экосистем. Это сосудистые растения, а так же крупные водоросли и мхи, нормально развивающиеся в условиях водной среды и избыточного увлажнения и обитающие как в воде, так и в прибрежной зоне.
Характеристики сообществ макрофитов традиционно используются для оценки трофического статуса водоемов и различных видов антропогенного воздействия. Но применимость этих характеристик для оценки состояния водотоков, нуждается в специальной разработке, так как большинство исследований водной растительности было выполнено для озер и водохранилищ.
Макрофитам свойственна консервативность по отношению к кратковременным изменениям среды, однако изменения растительности в течение нескольких лет могут свидетельствовать об антропогенной трансформации экосистем. Именно поэтому макрофиты являются хорошим объектом для многолетних наблюдений. Как объект наблюдения макрофиты имеют ряд преимуществ перед другими обитателями водоемов. Прежде всего, это крупные организмы видимые невооруженным глазом, причем их относительно легко определить.
В системе гидробиологического мониторинга эффективность использования растительных сообществ обусловлена степенью их изученности как биологических показателей состояния водной среды. И если характеристики фитопланктона и зообентоса используются в системе мониторинга достаточно широко, то сообщества макрофитов представлены в гораздо меньшей степени.
Важно отметить, что в последние годы во многих странах Европы внедряется Водно-Рамочная Директива ЕС в соответствии с которой проводятся широкомасштабные исследования водотоков. Видовой состав и структурные характеристики макрофитов рекомендованы к применению для оценки экологического состояния рек наряду с широко используемыми гидробиологическими показателями сообществ макрозообентоса и фитопланктона.
Все это обуславливает актуальность данного исследования.
Цель и задачи. Цель настоящей работы состояла в том, чтобы оценить современное экологическое состояние малых рек Ленинградской области и Санкт-Петербурга на основе структурных характеристик сообществ макрофитов.
В рамках поставленной цели решались следующие задачи:
Провести анализ флоры и растительности разнотипных малых рек Ленинградской области и Санкт-Петербурга;
Проанализировать структурные характеристики сообществ макрофитов (видовое богатство, видовое разнообразие, проективное покрытие, обилие) исследованных рек;
Разработать методику оценки качества воды по структурным параметрам сообществ макрофитов;
Выявить взаимосвязь между характеристиками сообществ макрофитов и показателями качества воды;
На основе полученных результатов оценить современное экологическое состояние малых рек Ленинградской области.
В ходе работы над диссертацией были сформулированы и обоснованы следующие основные положения, которые выносятся на защиту:
Методика оценки качества воды малых рек на основе структурных характеристик сообществ макрофитов с учетом региональных особенностей;
Оценка современного экологического состояния малых рек
Северо-Западного региона России на примере Ленинградской
области.
Научная новизна исследования заключается в том, что:
Впервые дана сравнительная характеристика растительного покрова разнотипных малых водотоков Ленинградской области и Санкт-Петербурга;
Разработана методика оценки качества вод малых рек Ленинградской области и Санкт-Петербурга на основе характеристик сообществ макрофитов;
Проведена классификация исследованных малых рек по данным о структурных характеристиках сообществ макрофитов;
4. Выполнена оценка современного состояния малых рек Северо-
Западного региона России на примере Ленинградской области
помощью структурных характеристик сообществ макрофитов.
Практическая значимость. Предложенная в работе методика
может быть использована для исследования малых водотоков Ленинградской области и всего Северо-Запада России. Полученная характеристика рек может служить отправной точкой для проведения « экологического мониторинга, что особенно важно в связи с прокладкой Северо-Европейского газопровода через исследованные реки и их водосборные площади. Для малых рек Ленинградской области впервые апробирована методика оценки уровня содержания биогенов в водотоке при помощи биологического индекса макрофитов (IBMR - Indices biologiques macrophyte en rivriere).
Работа основывается на данных собственных полевых исследований малых водотоков Ленинградской области, а так же неопубликованных материалах, предоставленных Л. В. Кулангиевой.
Апробация работы. Материалы, положенные в основу диссертации, докладывались: на 1) международной конференции "Актуальные вопросы экологии" (Караганда, 2003); 2) международной
7 конференции "Проблемы экологии городов" (Ереван, 2003); 3) международной конференции "Экологические и гидрометеорологические проблемы больших городов и промышленных зон" (Санкт-Петербург, 2004); 4) молодежной конференции ботаников в Санкт-Петербурге (Санкт-Петербург, 2004); 5) всероссийской конференции "Экосистемы малых рек: биоразнообразие, экология, охрана" (Борок, 2004); 6) международном форуме "День Балтийского моря" (Санкт-Петербург, 2005); 7) IV всероссийском гидрологическом съезде (Санкт-Петербург, 2005); 8) IX съезде гидробиологического общества РАН (Тольятти, 2006); 9) международной конференции "Биоиндикация в экологическом мониторинге пресноводных экосистем" (Санкт-Петербург, 2006); 10) международной конференции "Экологические и гидрометеорологические проблемы больших городов и промышленных зон" (Санкт-Петербург, 2006); 11) итоговых сессиях ученого совета РГТМУ (2001,2003,2004,2005,2006).
Публикации. Основные положения работы опубликованы в 4 статьях и 17 тезисах докладов, из них 1 статья в журнале из списка ВАК.
Работа выполнена при поддержке Конкурсного центра $ фундаментального естествознания Минобразования России, грант № М03-2.6Д-295 и Федеральной целевой программы "Интеграция науки и высшего образования", грант № 34.248.
Особенности геологического строения, рельефа, климата и почв
Природа Ленинградской области отличается большим разнообразием. Это связано с историей региона, особенностями климата, наличием крупных морских и пресноводных бассейнов, развитой озерно-речной сетью (Витвицкий, 1966).
Территория области представляет собой полого-холмистую равнину, в современном рельефе которой отражены особенности геологического и тектонического строения состава горных пород, природных процессов происходивших здесь в различные геологические эпохи. Основной особенностью области предопределяющей характерные черты ее различных районов, является приуроченность к зоне сочленения Балтийского кристаллического щита и Русской плиты (Геология..., 1971). В целом, область представляет собой ступенчатую равнину, высота которой в большинстве случаев не превышает 50 - 100 м над уровнем моря (ур. м.). Наибольшие высоты отмечаются на центральной возвышенности Карельского перешейка (около 200 м над ур. м.) (Петров, 1977).
На севере Карельского перешейка на отдельных участках на дневную поверхность выходят скальные породы Балтийского щита, сформировавшегося от 4 до 2 млрд. лет назад. Рельеф здесь грядово-холмистый, сельговый. В средней и южной частях Карельского перешейка на скальных породах кристаллического фундамента залегают аккумулятивные ледниковые и водно-ледниковые осадки, с преобладанием последних. Ими сложены моренные холмы, камы и озы, которые в сочетании с разделяющими их ложбинами и котловинами, часто занятыми озерами, создают великолепные по красоте и привлекательности ландшафты. Этому способствуют молодость и свежесть аккумулятивных форм рельефа (Богдановская-Гиенэф, 1928).
Большая часть территории области, находящаяся южнее Карельского перешейка, расположена в пределах северо-западной окраины Русской плиты, которая представляет собой равнину, пологими ступенями повышающуюся в южных направлениях. Наиболее древние породы осадочного происхождения - кембрийские. Они отдельными небольшими пятнами выходят на поверхность в Балтийско-Ладожской, или Предглинтовой, низине в пределах полосы между южным побережьем Финского залива и Балтийско-Ладожским уступом - глинтом. Этот уступ ограничиваем севера Ижорскую возвышенность, или Ордовикское плато, сложенную карбонатными породами ордовика. Восточнее р. Мга простирается Путиловское плато. В обрьшистом уступе глинта, высота которого в среднем 40 - 60 м, на дневную поверхность выведены породы каменноугольного возраста. Именно к зоне уступа, прорезаемого долинами рек и ручьев и прекрасно выраженного в современном рельефе от р. Нарва на западе до р. Сясь в центральной части области, приурочены многие геологические памятники природы.
Поверхности Ижорской возвышенности и Путиловского плато осложнены карстовыми воронками, понорами и небольшими ложбинками. Благодаря незначительной мощности, а иногда полному отсутствию более молодых отложений, а также поглощающим особенностям карстующихся известковых пород, здесь отсутствуют разветвленная наземная гидросеть и озера. Основная разгрузка подземных вод осуществляется в стенках уступа и у подошвы глинта в виде множества родников.
Южнее плато под четвертичными осадками развиты девонские отложения, образующие Главное Девонское поле, слабо наклоненное в сторону долины р. Волхов и котловины оз. Ильмень.
Восток области занимает северную оконечность Валдайско-Онежской возвышенности, в состав которой входят Тихвинская гряда и Вепсовская возвышенность. Их западные склоны ограничены плохо выраженным в рельефе Карбоновым уступом (Дашкевич, 1961).
Территория Ленинградской области, как и весь Северо-Запад России, неоднократно подвергалась материковым оледенениям. Здесь представлены практически все формы рельефа, сформировавшиеся в результате .. выпахивающей деятельности продвигавшихся ледников, аккумулятивной и эрозионной деятельности талых вод, возникающих при их таянии.
В Ленинградской области существует широкий спектр разнообразных и уникальных геологических объектов, заслуживающих специальной охраны: стратиграфических, литологических, палеонтологических, ландшафтных, тектонических, гидрологических, геоморфологических. Они включают холмы различного происхождения, речные долины, карстовые исчезающие под землей, реки, рукотворные штольни-катакомбы, горные выработки, месторождения полезных ископаемых, в том числе минеральных вод.
Климат области - атлантико-континентальный, с умеренно холодной зимой, нежарким летом. Его особенности связаны с близостью моря, наличием крупных водных бассейнов и избыточным увлажнением. Влияние моря сказывается в повышенной циклоничности, неустойчивости погоды, особенно в осенне-зимний период.
Зима продолжительная, но мягкая. В восточные районы она приходит во второй половине ноября, в западные - позднее, в первую декаду декабря. Самый холодный месяц - январь (средняя температура -10 С), на западе области и на островах - февраль (от -8 С до -6,5 С). При вторжении теплых воздушных масс с Атлантики на западе области нередки зимние оттепели и повышения температуры, достигающие в отдельные дни до +7 С. В восточных районах сохраняется более устойчивая и холодная зима.
Весна наступает медленно, часты поздние заморозки и возвраты холодов. В целом, переход от сезона к сезону настолько постепенный, что бывает трудно провести границу между ними.
Лето умеренно теплое и сравнительно короткое. Циклоническая деятельность летом ослабевает и возрастает роль солнечной радиации, значительная часть которой из-за сильной заболоченности и обводненности территории расходуется на испарение. Самый теплый месяц - июль (средняя температура +16 - 17 С). Из общегодового количества осадков (550 - 850 мм) наибольшее выпадает в летние месяцы.
Осень в большинстве районов области наступает в середине сентября, на востоке области - в его первой декаде. По условиям погоды осень -самое неблагоприятное время года, преобладают пасмурные и ветреные дни. В начале осени, когда наступает так называемое "бабье лето", бывает очень тепло и сухо. В конце октября - начале ноября выпадает первый снег, но устойчивый снеговой покров появляется обычно позднее (Петров, 1977).
Неоднородность геологического строения, состава материнских пород, климата Ленинградской области отражаются в мозаичности её почв (Гагарина и др., 1995). Преобладает подзолистый тип почвообразования. На песках и супесях в условиях холмисто-грядового рельефа обычно встречаются слабооподзоленные, поверхностно- или скрытоподзолистые почвы. На низких песчаных террасах и равнинах при избыточном увлажнении их сменяют иллювиально-гумусовые подзолы. На суглинистых породах преобладают средне- и сильноподзолистые почвы с явлениями оглеения. Почвы Карельского перешейка на выходах гранитов маломощны и каменисты, на суглинках имеют хорошо выраженный гумусовый горизонт. На Ордовикском плато на известняковых породах формируются высоко плодородные дерново-карбонатные почвы, свойственные более южным районам России. Типичными и широко распространенными в области, помимо подзолистых, являются также болотные почвы, образование которых связано с избыточным увлажнением.
Особенности геологического строения, климата и почв во многом определяют характер и особенности растительного покрова. Они положены в основу ландшафтного районирования, в соответствии с которым принято выделять б групп ландшафтов: Балтийский кристаллический щит, Центральная часть Карельского перешейка, Балтийско-Ладожская низина, Ордовикское плато, Лужско-Волховская низина, Валдайская возвышенность.
Объекты исследования
В целом, при картировании, описании растительности и изучении элементов структуры фитоценозов использовались известные методические разработки В. М. Катанской, А. П. Белавской (Катанская, 1981; Белавская, 1975, 1979) с некоторыми модификациями применительно к водотокам А. А. Боброва и Е. В. Чемерис (Бобров, Чемерис, 1998, 2003, 2005). Исследования проводились на реках в период максимального развития растительности - в июле. Ключевые участки были выбраны типичные, наиболее распространенные, для того, чтобы отразить все разнообразие биотопов исследуемой части данного водотока. Площадь каждой станции составляла около 100 м . После предварительного рекогносцировочного обследования в выбранных ключевых участках были заложены трансекты. Они располагались перпендикулярно береговой линии от одного берега до другого. На профилях выделялись зоны, или пояса растительности, расположенные вдоль градиента глубины. Затем определялся характерный для каждой зоны спектр растительных сообществ, в которых закладывались геоботанические площадки площадью 4 м2. На каждую площадку составлялось геоботаническое описание на специальном бланке, где отражались характеристики растительной группировки и ее биотопа (Миркин, Розенберг, 1978; Папченков, 2001).
В процессе обработки полевых материалов составлялись флористические списки макрофитов с определением жизненной формы каждого вида. Учитывалась степень участия каждого вида в сложении сообществ, что достигалось определением количественных характеристик, например обилия и проективного покрытия. Составлялись сводные таблицы геоботанических описаний.
Для каждой станции составлялся итоговый флористический список. Определялась общее и среднее обилие видов на ключевом участке. В дальнейшем проводился анализ материала именно для станций.
Составление флористических списков водных объектов и рек в частности подчас затруднено. Так как включение в состав флоры заходящих в воду береговых растений вызывает такую методическую проблему, как необходимость исследователю решать, какие виды следует вносить в списки, а какие нет (Папченков, 2001). В данной работе к флоре водотоков отнесены все виды макрофитов, встреченные в период проведения полевых работ на покрытом водой грунте.
Идентификация макрофитов осуществлялась, в большинстве случаев, до вида. Определение Хвощеобразных и Однодольных Покрытосеменных производилось по определителю растений Средней России, И.А.Губанова и др. (Иллюстрированный определитель..., 2002). Двудольные Покрытосеменные идентифицировались по определителю растений под ред. А. Л. Буданцева и Г.П.Яковлева (Иллюстрированный определитель..., 2000). Зеленые водоросли определялись в лаборатории НИЦЭБ РАН старшим научным сотрудником Е. Ю. Воякиной.
Устанавливалась синтаксономическая принадлежность всех описанных растительных сообществ, которые группировались по растительным формациям и группам формаций. Выделение ассоциаций макрофитов проводилось по физиономическому принципу (Александрова, 1969).
При составлении схем зарастания использовались крупномасштабные карты-схемы. Размеры сообществ измерялись рулеткой и их контуры наносились на карту, значками схематично обозначая растения, участвующие в их сложении.
Нами было сделано 230 геоботанических описаний, обработано порядка 120 гербарных листов.
Гидрохимические и стандартные гидробиологические данные для реки Охты, использованные в работе - данные студенческих летних производственных практик кафедры Прикладной экологии Экологического факультета РГТМУ. Для малых рек Ленинградской области такие данные предоставлены сотрудниками Зоологического института РАН.
В качестве одной из характеристик экологической структуры использовался индекс гидрофитности флоры предложенный А - число водных видов; В - число всех видов рассматриваемой флоры. Величина индекса меняется от +1 при полном гидрофитном составе до -1 при отсутствии гидрофитов в выборке, нулевое значение означает равенство долей водной и околоводной составляющих анализируемой флоры.
Общая гидрохимическая характеристика малых рек
Основными факторами, определяющими химический состав поверхностных вод, являются климатические условия, геологическое и геоморфологическое строение водосбора, характер почв и растительного покрова. Мы приводим общую фоновую гидрохимическую характеристику вод малых рек Ленинградской области, причем особое внимание уделено водотокам, на которых проводились собственные исследования.
Реки Ленинградской области различны по минерализации своих вод. В период летней межени очень малой минерализацией (менее 100мг/л) отличаются реки Карельского перешейка. Так, для р. Авлога и р. Морье значения этого показателя, по данным Н. Ф. Соловьевой (1967), не превышают 60 - 65 мг/л. Повышенной минерализацией (520 мг/л) характеризуются водотоки карстовой зоны на юге области, в частности верховье реки Оредеж и р. Старый Оредеж (Соколов, 1964; Ресурсы..., 1972). На большей части исследованной территории химический состав речных вод в летнюю межень характеризуется преобладанием ионов НСОз и Са. Повышенным содержанием ионов СГ отличаются воды рек Карельского перешейка, в отдельные годы эти ионы могут стать преобладающими. Некоторое повышение содержания ионов SO4" наблюдается в таких реках Карельского перешейка как Волчья и Охта. Для р. Авлога и р. Морье, отмечается смена гидрокарбонатного состава вод на сульфатный во время паводков (Соловьева, 1967). В катионном составе преобладающими являются ионы Са . Для водотоков Карельского перешейка (Селезневка, Авлога, Волчья, Вьюн) в отдельные годы характерно уменьшение содержания этих ионов, при некотором возрастании ионов Mg2+. Наименьшая общая жесткость воды наблюдается в реках Карельского перешейка, а р. Оредеж -река юга области, отличается повышенными значениями этого показателя (Ресурсы..., 1972; Трифонова, Павлова, Афанасьева, 2003).
Активная реакция среды (рН) большинства водотоков Ленинградской области варьирует от слабокислой до слабощелочной (6,4 - 7,8). Хорошо известно, что величина рН воды - один из важных показателей качества вод. Она имеет большое значение для химических и биологических процессов, происходящих в природных водах (Алёкин, 1970).
В литературе имеется обширная информация о биогенных соединениях в реках Северо-Западного региона (Соловьева, 1967; Ресурсы..., 1972; Еремеева, Викторовский, 1998; Викторовский и др., 1999; Расплетина, 2002; Расплетина, Сусарева, 2003; Трифонова, Павлова, Афанасьева, 2003; Гальцова, Кулангиева, Ваганова, 2004; Гутниченко, Кострова, 2004; Гутниченко, Торопова, 2004; Трифонова и др., 2005; Оценка экологического состояния..., 2006; и др.).
Биогены являются важнейшими химическими соединениями для водной растительности. Фотосинтезирующие организмы оказывают влияние на баланс этих элементов, извлекая их из воды и удерживая длительное время в составе тканей. Содержащиеся в воде биогенные соединения не только используются растениями, но и непрерывно регенерируются в результате минерализации их гидробионтами, а так же бактериальной деструкции мертвого органического вещества. К ним относятся соединения азота, фосфора, кремния и железа. В водном растворе они чаще всего находятся в форме следующих ионов: Н2Р04", НР042 , Р043 , NHi , NCV, N03" и т. д. (Алекин, 1970).
Такие биогенные соединения как нитриты, являются не стойкими и легко переходят под влиянием биохимических процессов в нитраты. Вследствие этого нитритные ионы в природных водах встречаются в незначительных количествах (это тысячные, реже сотые доли мг/л). В чистых речных водах Северо-Запада содержание нитритов изменяется в течение года от 0,000 до 0,038 мг/л, в отдельных случаях достигает 0,055 -0,138 мг/л, причем в период летней межени в большинстве водотоков они отсутствуют (Ресурсы..., 1972).
Концентрация нитратов колеблется от 0,00 до 6,00 мг/л. В бассейне Оредежа фоновые концентрации повышены до 4,50 - 6,00 мг/л. Режим нитратов, так же характеризуется минимальным их содержанием в вегетационный период (преимущественно 0,00 - 0,50 мг/л). Так, например, летом для рек Авлога и Морье, характерны значения концентраций нитратов менее 0,05 мг/л (Соловьева, 1967; Ресурсы..., 1972).
Содержание растворенного минерального фосфора в речных водах Северо-Запада в течение года колеблется от 0,000 до 0,143 мг/л. Чаще всего концентрация фосфатов изменяется от 0,005 до 0,045 мг/л. Для рек Морье и Авлога, Н. Ф. Соловьевой приводятся значения концентраций фосфатов в летний период от 0,020 до 0,037 мг/л (Соловьева, 1967; Ресурсы..., 1972).
Значения концентраций общего железа в речных водах Ленинградской области очень разнообразны, они колеблются в диапазоне от 0,01 до 3,40 мг/л. Содержание железа порядка 1-3 мг/л наблюдается в воде реки Авлоги (Ресурсы..., 1972). Присутствие значительного количества железа в водах рек этой территории в течение всего года объясняется распространением на водосборах заболоченных и трофяно-болотных почв (глава 1).
Содержание органического вещества в речных водах области колеблется в широких пределах. Эти отличия связаны с разнообразием ландшафтов водосборных площадей рек. Так, наличие болотных массивов, лесной подстилки способствует вымыванию органических веществ и выносу их в водотоки. О наличии органического вещества косвенно судят по величинам цветности и окисляемости (перманганатной и бихроматной). Наибольшая цветность характерна для рек с заболоченными водосборами. Бихроматная окисляемость (ХПК) изменяется от 8 до 142 мгО/л, а перманганатная - от 2 до 75 мгО/л. Малым содержанием органического вещества отличаются воды реки Лужского района - Оредеж. В период зимней и летней межени перманганатная окисляемость изменяется от 2 до 9, а бихроматная - от 8 до 20 мгО/л (Ресурсы..., 1972).
Флора и растительность исследованных рек
В данной работе к флоре водотоков нами отнесены все виды макрофитов, встреченные в период проведения полевых работ на покрытом водой грунте.
Флора макрофитов исследованных малых рек насчитывает 150 видов растений, относящихся к 5 отделам (приложение, таблица П.9). Большую часть (93 %) составляют цветковые растения, причем из них на долю двудольных приходится 93 вида (67 %) из 33 семейств (73 %), а однодольных - 45 видов (33 %) из 12 семейств (27 %). Кроме цветковых в рассматриваемой флоре присутствуют 7 видов сосудистых споровых растений (5 видов хвощей и 2 папоротника), 4 вида моховидных, 1 вид зеленых водорослей.
Ведущими по числу видов семействами среди покрытосемянных являются - Gramineae - 16 видов, Asteraceae - 13, Ranunculaceae - 9, Apiaceae - 8, Cyperaceae - 7, Potamogetonaceae, Lamiaceae, Scrophulariaceae, Caryophyllaceae, Rosaceae, Leguminoceae - no 5 видов, Primulaceae, Rubiaceae, Polygonaceae - no 4 вида. Еще в трех семействах (Sparganiaceae, Lemnaceae, Juncaceae) по З вида, В семи (Valerianaceae, Campanulaceae, Onagraceae, Nymphaeaceae, Alismataceae, Hydrocharitaceae, Typhaceae) no 2 вида, а в остальных - 21, по одному виду (Iridaceae, Butomaceae, Convolariaceae, Menyanthaceae, Urticaceae, Ceratophyllaceae, Geraniaceae, Callitrichaceae, Brassicaceae, Hypericaceae, Violaceae, Lythraceae, Haloragaceae, Hippuridaceae, Boraginaceae, Solanaceae, Cannabaceae, Vacciniaceae, Convolvulaceae, Lentibulariaceae, Plantaginaceae).
Разработано множество классификаций водных растений. Так, изначально их подразделяли на следующие крупные категории (Ламперт, 1900): 1) погруженные растения; 2) растения, плавающие на поверхности воды; 3) растения, обитающие в воде, частично находящиеся над ее поверхностью.
Затем во флористические списки водоемов стали включать и прибрежные влаголюбивые растения. Однако, все классификации, предложенные в дальнейшем, используют первоначальный принцип разделения водных растений на 3 группы (Шенников, 1950; Белавская, Распопов, 1969; Катанская, 1981).
В настоящей работе при экологическом анализе флоры рек используется классификация предложенная В.Г. Папченковым (2001). В ней выделено 5 экотипов макрофитов.
Группа экотипов. Настоящие водные растения. Экотип 1 - Гидрофиты, или настоящие водные растения. Экогруппа 1. Макроводоросли и водные мхи. Экогруппа 2. Гидрофиты, свободно плавающие в толще воды; Экогруппа 3. Погруженные укореняющиеся гидрофиты; Экогруппа 4. Укореняющиеся гидрофиты с плавающими на воде листьями; Экогруппа 5. Гидрофиты, свободно плавающие на поверхности воды. Группа экотипов. Прибрежно-водные растения. Экотип 2 - Гелофиты, или воздушно-водные растения. Экогруппа 6. Низкотравные гелофиты; Экогруппа 7. Высокотравные гелофиты. Экотип 3 - Гигрогелофиты. Группа экотипов. Заходящие в воду береговые (околоводные) растения Экотип 4 - Гигрофиты. Экотип 5 - Гигромезо- и мезофиты. Растения с первого по третий тип составляют гидрофитное ядро водной флоры (Свириденко, 1997), в широком смысле термина - это водные растения, в узком же смысле водными растениями можно называть лишь принадлежащие к первому экотипу. В настоящей работе, если это специально не оговаривается, будет использоваться широкое определение.
По экологическим типам виды распределены следующим образом: 24 вида гидрофитов, 11 видов гелофитов, 19 - гигрогелофитов, 39 -гигрофитов, 56 видов гигромезо- и мезофитов. Таким образом, разнообразие водной составляющей флоры ниже (36 % или 54 вида), чем заходящей в воду береговой (64 % или 96 видов), о чем говорит индекс гидрофитности, составляющий -0,3.
Флора макрофитов исследованного участка крупной реки Нева (г. Кировск), насчитывает 76 видов растений, относящихся к 3 отделам (приложение, таблица П. 10). Основная часть (96%) - это цветковые растения, из них на долю двудольных приходится 52 вида, т.е. 70 % из 20 семейств (71 %), однодольных - 22 вида (30 %), 6 семейств (29 %). Помимо цветковых во флоре содержится 1 вид хвощевидных и 1 вид моховидных.
Ведущими по числу видов семействами среди покрытосемянных являются - Asteraceae - 16 видов, Gramineae - 12 видов, Fabaceae - 5, Lamiaceae, Polygonaceae - по 4 вида. Еще в пяти семействах (Potamogetonaceae, Ranunculaceae, Apiaceae, Cyperaceae, Rosaceae) - no 3 вида. В трех {Alismataceae, Onagraceae, Rubiaceae) - no 2 вида, и еще в 13 - по 1 виду (Lemnaceae, Orchidaceae, Urticaceae, Caryophyllaceae, Nymphaeaceae, Brassicaceae, Balsaminaceae, Hypehcaceae, Lythraceae, Primulaceae, Polemoniaceae, Plantaginaceae, Convolvulaceae).
При экологическом анализе флоры реки Нева выделено: 8 видов гидрофитов, 4 вида гелофитов, 6 видов гигрогелофитов, 18 видов гигрофитов, 40 видов гигромезо- и мезофитов. Следовательно, разнообразие водной составляющей флоры ниже (24% или 18 видов), чем заходящей в воду береговой (76 % или 58 видов), что подтверждает индекс гидрофитности, равный -0,5.
